[发明专利]有效矩阵型液晶显示设备

说明书

本发明涉及一种IPS(面内开关)模式的有效矩阵型液晶显示设备。

已有的有效矩阵型液晶(在下文中还称为“LC”)显示设备是超扭曲向列(STN)型或面内开关(IPS)型的并且用于正常的黑模式中。但是，存在的问题是由于在用于在黑显示屏中控制LC基片的间距的衬垫周围发生异常定向所造成的光泄漏现象。特别地，这种倾向在LC分子被用平行电场定向的IPS模式中是明显的，很难消除造成异常定向的原因。

日本专利特开平6-11719(1994)中公开一种用于通过进行衬垫的表面处理调节LC分子的定向状态的方法，其作为一种用于在STN模式中改进光泄漏现象的方法。参见图1，该方法说明如下。

放置用于保持一个TFT(薄膜晶体管)基片和相对的形成有滤色片(CF)的基片之间的间距的有机微粒衬垫(在下文中称为“衬垫”)。在此，被用作为衬垫15的是聚二乙烯基苯、丙烯酸等有机微粒，并且在其表面提供疏水基。这样，由于衬垫15的表面受到疏水处理，因此LC分子不容易发生由于衬垫的表面张力而造成的沿着衬垫15的外围定向的现象。在LC层16中，LC分子是平行于沿着每个基片的摩擦方向的像素电极定向的。因此可以除去亮点或暗点，并且可以避免光泄漏。

但是，由于衬垫15的表面具有疏水基，因此衬垫15和定向膜的表面之间的附着力不会增加。从而，由于在胶合偏振片的过程中施加到基片上的外部压力或者由于运输基片过程中的振动，该衬垫15可能会自由运动。在这种情况下，由于衬垫15与定向膜之间的摩擦力使该衬垫带有静电。由于带有静电的衬垫15在所有方向上辐射电通量线，因此衬垫15周围的LC分子受到电通量线的影响，并且如图1中所示在大范围内发生异常定向的情况。因此，在黑显示屏上发生光泄漏现象，从而造成对比度减小和显示不均匀。

另外，日本专利特开平7-333621(1995)中公开一种用于LC显示屏的衬垫，其由具有末端是烷基或酰基的疏水基和末端是羟基的疏水基的微粒所构成，其作为用于抑制在TN或STN模式的LC基片中的异常定向的技术。该公告中记载的是当通电时发生异常定向，并且异常定向的范围随着通电时间的增加而增加。并且，其中还记载着该发明公告的发明人认为该现象是由于LC分子和衬垫之间的相互作用所造成的。

尽管在IPS模式的情况下，LC分子被定向为接近与TFT基片相平行，当由于在胶合偏振片的过程中施加到基片上的外部压力造成衬垫运动时必然发生异常定向现象。因此，即使象公开于日本专利特开平7-333621那样，当提供于衬垫表面上的官能团是专用于改进与LC分子的亲合力以便于抑制其相互作用时，衬垫的运动也不能得到抑制。结果，在IPS模式中的异常定向不能被抑制。因此，它不能够提供良好的显示特性。

相应地，本发明的一个目的是提供一种有效矩阵型液晶显示设备，使得可以抑制由于LC分子的异常定向导致对比度减小和显示不均匀的正常黑模式中的光泄漏现象。

本发明的另一个目的是提供一种用于制造有效矩阵型液晶显示设备的方法。

根据本发明，一种IPS模式有效矩阵型液晶显示设备包括：

一TFT基片；

与该TFT基片相对放置的相对基片；

填入到TFT基片和相对基片之间的液晶材料；以及

用于保持TFT基片与相对基片之间的间距的有机微粒衬垫；

其中，通过热处理使有机微粒衬垫固定到TFT基片和相对基片上。

根据本发明的另一个方面，一种用于制造IPS模式有效矩阵型液晶显示设备的方法，该有效矩阵型液晶显示设备在一TFT基片上提供有一像素电极和一公共电极，该方法包括如下步骤：

把TFT基片通过有机微粒衬垫胶合到与该TFT基片相对的一个相对基片上，以形成一空小室；

对该空小室进行热处理以把该有机微粒固定到TFT基片和相对基片上；以及

把液晶材料填充到TFT基片和相对基片之间。

特别在IPS模式中，当由于在胶合一偏振片的过程中施加到基片上的外部压力造成衬垫运动时，必然发生异常定向现象。因此，仅仅改进衬垫表面与LC分子之间的相互作用不能够解决该问题。

本发明的发明人发现通过热处理可以把有机微粒衬垫固定到定向膜上。

这里“固定”的意思是该衬垫被充分固定，使其在填充LC材料之后的胶合偏振器的过程中、在运输中和在实际使用中不会运动。该固定可以通过任何化学结合或物理结合来实现。

具体来说，衬垫被扩展，然后TFT基片和相对基片通过一定的间距粘接在一起。此后，在填充液晶之前通过热处理加热该空小室。